Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Modelni sistem medfaznih površin za izboljšanje elektrokemijskih lastnosti z nikljem bogatih NMC spojin v litij ionskih akumulatorjih

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.09.00  Tehnika  Elektronske komponente in tehnologije   

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Ključne besede
Tanki filmi, Ni-rich NMC, degradacija, prevleke, mehanizem, Litij ionski akumulator
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
4.391,65
A''
2.005,84
A'
2.920,05
A1/2
3.903,55
CI10
12.958
CImax
634
h10
57
A1
17,58
A3
7,84
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 14. april 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis, arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  398  17.192  15.684  39,41 
Scopus  413  17.903  16.326  39,53 
Raziskovalci (11)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  29158  dr. Elena Chernyshova  Fizika  Raziskovalec  2021 - 2024  120 
2.  19277  dr. Robert Dominko  Materiali  Vodja  2021 - 2024  745 
3.  53611  Marko Firm  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024 
4.  27920  Gregor Kapun  Kemija  Tehnični sodelavec  2023 - 2024  102 
5.  54667  Alenka Križan  Kemija  Mladi raziskovalec  2021 - 2024 
6.  28561  dr. Jože Moškon  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  87 
7.  52070  dr. Tina Paljk  Tehnika  Raziskovalec  2023 - 2024  15 
8.  38212  dr. Tjaša Parkelj Potočnik  Materiali  Raziskovalec  2021  26 
9.  57056  Lana Regent  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024 
10.  24273  dr. Matjaž Spreitzer  Materiali  Raziskovalec  2021 - 2024  362 
11.  25379  Damjan Vengust  Fizika  Tehnični sodelavec  2022 - 2024  216 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  20.916 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.600 
Povzetek
Predlagani projekt je v skladu z nedavno izjavo podpredsednika EU Maroša Šefčoviča: "Akumulatorji so v središču industrijske revolucije in prepričan sem, da ima Evropa vse, kar potrebuje, da postane vodilna na svetu na področju inovacij, razogljičenja in digitalizacije." in z načrti, da Evropa postane ogljično nevtralna regija. Akumulatorji so prepoznani kot ena ključnih omogočitvenih tehnologij, ki bo kratkoročno omogočila razogljičenje prometnega sektorja in dolgoročno omogočila uporabo obnovljivih virov energije. Ambiciozen cilj predlaganega projekta je doseči izboljšano elektrokemijsko stabilnost LiNixMnyCozO2 (NR-NMC, x+y+z=1, x>0,6) katodnih Li-ion akumulatorjev z uporabo skrbno oblikovanih prevlek na medfazni površini NR-NMC/elektrolit. NMC spojine so bile že plod številnih raziskav in spjine z nižjim deležen niklja so že uspešno vgrajene v električna vozila, vključno z najnovejšimi modeli TESLA. Vendar pa razvoj novih formulacij NR-NMC ovira dejstvo, da povečana vsebnost Ni prispeva ne le k večji energijski gostoti katode, temveč tudi h krajši življenjski dobi akumulatorja. Trenutno se domneva, da so nekateri možni razlogi za takšne lastnosti tvorba nestabilnih vezi Ni-O, prehod Ni2+ kationov v Li+ ravnine, reakcije na medfazni površini katoda/elektrolit in s tem povezane fazne transformacije površin, izpostavljenih elektrolitu. Predlagane so bile različne strategije, ki bi preprečile degradacijo, vključno z dopiranjem materiala NR-NMC s prehodnimi kovinami in zaščito površine katode z nanosom različnih prevlek. Medtem ko so literaturna poročila dokazala prednosti dopiranja, so prevleke na NR-NMC delcih do danes rezultirale številne nasprotujoče si rezultate, akr opozarja na pomanjkanje sistematičnega pristopa v raziskavah. Za uresničitev ciljev predlaganega projekta se bomo sistematično lotili priprave tankih filmov NR-NMC materialov. Tako bomo s pulznim laserskim nanašanjem (PLD) zasnovali in izdelali model tankoplastnega modelnega sistema NR-NMC811 z natančno določeno sestavo in površinsko kristalografijo. Na modelni sistem bomo nato sistematično nanesli različne anorganske in polimerne prevleke in nastale med fazne površine okarakterizirali pred in po elektrokemijskem delovanju. S takšnim pristopom bomo imeli (I) vpogled v elektrokemijske lastnosti površine, odvisno od orientacije NR-NMC811, in (II) nadzorovano študijo vpliva sestave, debeline in metode nanašanja prevleke na stabilnost kapacitete NR-NMC materiala. Modeni sistem bo uporabljen za preučevanje kemijskih in elektrokemijskih degradacijskih procesov, ki bodo korelirani z elektrokemijskimi lastnostmi. Rezultati tega celovitega pristopa nam bodo zagotovili matriko podatkov o vplivu prevlek na elektrokemijo NR-NMC in stabilnost medfazne površine NR-NMC/elektrolit. Izbrano prevleko z ugodnimi lastnostmi bomo uporabili za pripravo prevlek na komercialnih NR-NMC delcih. Predlagano delo bo združevalo poglobljeno strokovno znanje dveh slovenskih skupin iz vodilnih raziskovalnih inštitutov in bo obogateno s sodelovanjem z evropskimi raziskovalnimi skupinami, ki delujejo na področju projekta.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno